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全球57%的钢铁产能,怎样联合起来?
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周远方zhouyufang@guancha.cn
最后更新: 2023-05-12 16:08:595G,存量设备升级利器
宝武乃至钢铁行业的智能制造升级,是传统工业生产向工业互联网转变升级进程的一部分。
工业互联网被公认为第四次工业革命的重要基石,是中国、美国、德国等全球各大经济体在数字时代必需抢占的战略高地。
亿欧(EqualOcean)董事总经理王彬博士此前在接受观察者网采访时表示,美国的工业互联网强于利用资本力量统一标准,而德国的模式强于将百年工业经验做“自下而上”的数字化,对中国来说,关键是要加速产业和数字化的有机融合,5G等数字新基建设施和巨大的市场、丰富的应用场景,是中国发展工业互联网的优势所在。
钢铁行业的特点决定是设备投资量大、使用年限长、存在大量存量设备改造需求,这也决定了钢铁行业的数智化升级必然是渐进式的,一方面,钢铁行业大多数设备是固定的,光纤通信是主流;另一方面,在某些场景中,重新铺设光纤工作量也很大,5G拥有部署方便、可移动、大带宽、低时延等特点,在这些场景下,5G确实是一个对存量设备进行数字化、智能化改造的利器。
宝钢股份冷轧厂副厂长刘德成和华为5G钢铁行业专家彭俊向记者现场介绍了5G应用目前和未来的几个场景。
无人仓库中的无人天车(上图)和操控室(下图)观察者网图
第一个场景是行车,也叫“天车”,是钢铁行业常用的室内起重吊车。“我们不会为了用5G而用5G,但无人化行车的确实比较适合5G”,彭俊介绍,实际上在本世纪初,施耐德已经开始在比利时、加拿大等地的工厂开始做行车的无人化改造,当时主要用WiFi技术,但是当时中国的人力成本还不是问题,所以没有引进到中国,2015年后,无人行车成为国内主流,不少工厂用的是WiFi方案,但遇到两个主要问题,一个是WiFi信道有限,在同一个场景中只支持5-6个信道,如果在大型仓库有更多行车,信道配置就会重复;另一个问题是,WiFi的频谱是非授权的,谁都可以进入,其他还有诸如干扰率、时延等不可控的问题。所以现在钢铁行业5G应用场景中,行车是一个比较主流的方案,不久前,钢协做了自动化改造项目的评审,其中有9家企业报了“智能天车”方案。
第二个场景是无人驾驶重载车。这是我国冶金行业投入工业化应用的最大载重公路无人驾驶车辆,借助上海电信及华为的5G网络低时延、高带宽的特性,通过无人车实现无人仓库与无人码头之间的闭环运输,并将行驶沿途视频通过5G网络快速回传至指挥中心,成品卷材得以实现24小时的无人装载与运输,大大降低成本,提高效率。
长达12米的无人驾驶重载车(AGV)宝钢供图
第三个场景是冷轧带钢高速表检,即带状钢材的表面缺陷质量检测。在这个场景中,高速摄像头对着以800米/分钟(相当于时速50公里)通过的带钢表面拍摄,通过机器视觉检测瑕疵,识别精度达到1毫米,充分发挥5G低时延、高上行带宽的特点。
冷轧黑灯工厂(上图)及带钢高速表检场景(下图)观察者网图
第四个场景是操作岗位的机器化。钢铁厂内存在大量高温、危险环境,对一线操作工人的健康和安全有不利影响。宝武因此提出“操作岗一律机器人”的目标,把工人从重复、肮脏、危险的工作环境中解放出来,例如,冷轧厂内传统的人工巡检已经由装备热成像摄像头的机器人进行,在高危的煤气区域,也可以用远程控制的机器人代替目前的人工作业。
无人巡检机器人(下图)及其巡检场景(上图)
第五个场景是正在策划的云化PLC(可编程的逻辑控制器,用于工业控制),目前在一些前些年已经进行过自动化改造的设备上,PLC往往是各自独立的,在协调运行过程中彼此之间还需要不断检测和通信,如果用5G把所有PLC都集中到云端,成为一个大脑,各台设备成为一个大脑控制的不同肢体,这样就能极大提升效率、降低成本。
“不过,目前我们还没有进入钢铁行业的核心环节”,彭俊坦言,目前来说,这更多是一个产业的问题,相对于别的行业来说,钢铁行业有其自身的特殊性,其行业系统集成商还是比较分散的。以宝武集团为例,最重要的集成商是宝信软件,但是冶金行业原先有八大设计院,中冶赛迪同样是重要的行业系统集成商,此外,大的钢铁集团基本都有自己的信息化公司。“他们对行业的理解是更深刻的”,彭俊指出,“华为作为通信设备商、以及三大运营商要推进5G to B,必须跟钢铁行业的系统集成商合作,我们也乐意开放我们的能力,成为被集成对象。”
通信+行业双向推动,加速工业互联网升级
作为华为5G to B专家,彭俊所说的情况,反映了通信设备商在行业数智化升级中的角色定位。
“2019年华为成立5G to B工作组,2020年年初,我们举办了5G智慧钢铁峰会,当时就请到了宝武集团的专家,1年多后,落地了我们今天看到的AGV无人框架车、硅钢厂、冷轧厂等应用场景,也一直在交流双方的想法和进一步需求,进展应该说是比较快的”,彭俊介绍说,“但另一方面,宝钢的体量非常大,对经济效益做的要求也比较严格,很多事情有统一的规划。”
对于钢铁行业工业互联网全景来说,5G技术更多提供一种与光纤、3G、4G、WiFi不同的工具,如何高效使用这种工具,求得行业发展节奏、资金投入、经济效益、社会效益等多元价值的平衡,更多还要看行业本身的规律和发展节奏。
早在2015年,宝钢系统集成商宝信软件就成立工业4.0项目部,提前对工业互联网技术进行布局,着手研究钢铁行业智慧制造相关的前沿技术与发展趋势,敏锐地捕捉到工业互联网能够集成大数据、边缘服务以及工业APP,从而解决传统IT架构的缺点,实现多种数据类型集成、共享与互联互通。
2020年12月,中国宝武及宝信软件正式发布xIn3Plat工业互联网平台,平台由宝信软件自主研发,依托于大数据、人工智能、智能装备、集控、工业网络安全、移动物联、虚拟制造等七大核心技术。涵盖钢铁、医药、轨道交通等十个行业,包含安全生产、节能减排、质量管控等9大领域。
根据宝武工业互联网研究院介绍的分层架构,我们在宝山基地看到的各种生产场景,多属于智能化工厂层,在这一层,现场数字化设备终端构成数字化车间,实现数字化工厂场景;厂级数据向更高层汇聚,到钢铁制造云平台协调和整合,形成总部集控+属地部署的平台化运营,再与集团内各产业和外部物流、上游原料、金融、新材料、下游应用等相关方协调,形成协同化生态。
通过将新一代信息技术与制造业深度融合,基于网络、平台、安全三大功能体系,构成数据优化闭环,实现全要素、全产业链、全价值链的全面连结,推动形成全新的制造模式、生产组织方式和产业形态,促进传统产业加快转型升级,共建高质量钢铁生态圈。
“工业互联网在钢铁领域应用发展了很多年,需要什么、应该怎么做,钢企及集成商的理解更深”,华为5GtoB钢铁首席营销官周峰坦言,“而随着新一轮的转型发展,越来越多的钢铁行业伙伴,愿意来了解,外部ICT公司能够提供的5G、云能力、AI能力的价值,将华为对通信的理解与他们对行业的理解结合,,从而催生新的技术手段,为钢铁数字化转型创造更大的增量。”
“钢铁行业对工业互联网的探索应用正在持续发展”,周峰介绍,“目前钢铁行业有5层架构,底层跟工业控制相关,上层与合同和制造计划相关,他们跟华为5G结合之后,架构可以扁平化为两层结构,上面是一个大脑,下面是一个控制执行单元,这样的未来架构,对工业互联网来说将会带来深刻变革。”
对于如何看待央企的合并重组,周峰认为,“随着行业集中度的提升,宝武集团在本轮并购过程中一方面要实现硬件整合,另一方面,管理、组织、运营、数字化层面也要进行软件整合,这个过程就与行业工业互联网化的过程有一定重合。这个过程由宝武牵头,充分发挥了龙头企业在技术、运营、组织方面的优势,能够主导行业发展趋势,把好的经验普及开来,比如昆钢已经在被整合后实现了扭亏为盈。”
另一方面,也是强强联合,避免同质化竞争,比如不锈钢产业龙头太钢进入宝武编队后,宝武将宝钢德盛、宁波宝新委托太钢管理,赋予太钢制定并实施不锈钢产业新一轮总体规划、推进宝武乃至中国不锈钢产业发展的历史使命。
“目前工业领域应该较多的应用有:远程控制、视频监控回传、PLC云化、数据采集与预测性维护、AR辅助、机器视觉、工业互联网等”,周峰说道,在与中国钢铁行业需求匹配的过程中,我们也在实践中完善我们的解决方案,比如在钢铁行业需要适应高温环境,做好防尘、防水功能;比如我们的大带宽和低时延能做到什么程度,能满足钢铁行业哪些需求;比如工厂希望数据不出园区,甚至在光纤挖断的情况下都能保证网络运行不中断等等。
“我们通过与宝钢股份这个行业标杆的合作,树立5G to B的标杆,并与宝钢、中钢协共同制定标准”,周峰表示,“这样未来就可能吸引全国甚至全球各地的客户,这是我们ICT行业与产业携手合作,孵化行业能力,促进生产力的进步,从而更有效的助力行业数字化、智能化转型发展。
- 责任编辑: 周远方 
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